从信息论角度重新表述经典热力学

在本研究中，我们通过用清晰直观的“热力学系统存储的信息”概念取代模糊且难以理解的熵概念，对经典平衡态热力学进行了重新表述。具体而言，我们借用信息论的数学术语重写了热力学定律，重点强调信息而非熵，并使用以2为底的对数而非自然对数。我们还定义了一个修正的理想气体常数 $\mathcal{R}$，用于量化存储或检索一摩尔信息的能量成本。此外，我们对理想气体进行了应用，并对系统的演化获得了新的见解。这种新的表述形式可作为热力学教学的基础，其中涉及存储在热力学系统中的能量和信息概念，并避免了熵概念固有的认知表征缺失。